C# 多線程

多線程

線程的定義是程序的執(zhí)行路徑。每個線程都定義了一個獨特的控制流，如果應用程序涉及到復雜且耗時的操作，那么設置不同的線程執(zhí)行路徑會非常有好處，因為每個線程會被指定于執(zhí)行特定的工作。

線程實際上是輕量級進程。一個常見的使用線程的實例是現代操作系統(tǒng)中的并行編程。使用線程不僅有效地減少了 CPU 周期的浪費，同時還提高了應用程序的運行效率。

到目前為止我們所編寫的程序都是以一個單線程作為應用程序的運行的，其運行過程均為單一的。但是，在這種情況下，應用程序在同一時間只能執(zhí)行一個任務。為了使應用程序可以同時執(zhí)行多個任務，需要將其被劃分為多個更小的線程。

線程的聲明周期

線程的生命周期開始于對象的 System.Threading.Thread 類創(chuàng)建時，結束于線程被終止或是完成執(zhí)行時。下列各項為線程在生命周期中的各種狀態(tài)：

• 未啟動狀態(tài)：線程實例已被創(chuàng)建但 Start 方法仍未被調用時的狀態(tài)。
• 就緒狀態(tài)：線程已準備好運行，正在等待 CPU 周期時的狀態(tài)。
• 不可運行狀態(tài)：下面的幾種情況下線程是不可運行的：
  • 已經調用 Sleep 方法
  • 已經調用 Wait 方法
  • 通過 I/O 操作阻塞
• 死亡狀態(tài)：線程已完成執(zhí)行或已終止的狀態(tài)。

主線程

在 C# 中，System.Threading.Thread 類用于線程的工作。它允許創(chuàng)建并訪問多線程應用程序中的單個線程。進程中第一個被執(zhí)行的線程稱為主線程。

當 C# 程序開始執(zhí)行時，會自動創(chuàng)建主線程。使用 Thread 類創(chuàng)建的線程被主線程的子線程調用。通過 Thread 類的 CurrentThread 屬性可以訪問線程。

下面的程序演示了主線程的執(zhí)行：

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication
{
   class MainThreadProgram
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         Thread th = Thread.CurrentThread;
         th.Name = "MainThread";
         Console.WriteLine("This is {0}", th.Name);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

編譯執(zhí)行上述代碼，得到如下結果：

This is MainThread

Thread 類的屬性和方法

下表為 Thread 類一些常用的屬性：

下表為 Thread 類一些常用的方法：

線程的創(chuàng)建

線程是通過擴展 Thread 類創(chuàng)建的，擴展而來的 Thread 類調用 Start() 方法即可開始子線程的執(zhí)行。示例：

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication
{
   class ThreadCreationProgram
   {
      public static void CallToChildThread()
      {
         Console.WriteLine("Child thread starts");
      }

      static void Main(string[] args)
      {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

編譯執(zhí)行上述代碼段，得到如下結果：

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts

線程的管理

Thread 類提供了多種用于線程管理的方法。下面的示例調用了 sleep() 方法來在一段特定時間內暫停線程：

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication
{
   class ThreadCreationProgram
   {
      public static void CallToChildThread()
      {
         Console.WriteLine("Child thread starts");

         // 令線程暫停 5000 毫秒
         int sleepfor = 5000; 

         Console.WriteLine("Child Thread Paused for {0} seconds", sleepfor / 1000);
         Thread.Sleep(sleepfor);
         Console.WriteLine("Child thread resumes");
      }

      static void Main(string[] args)
      {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

編譯執(zhí)行上述代碼，得到如下代碼段：

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts
Child Thread Paused for 5 seconds
Child thread resumes

線程的銷毀

使用 Abort() 方法可銷毀線程。

在運行時，通過拋出 ThreadAbortException 來終止線程。這個異常無法被捕獲，當且僅當具備 finally 塊時，才將控制送到 finally 塊中。

示例：

using System;
using System.Threading;

namespace MultithreadingApplication
{
   class ThreadCreationProgram
   {
      public static void CallToChildThread()
      {
         try
         {
            Console.WriteLine("Child thread starts");

            // 執(zhí)行一些任務，如計十個數
            for (int counter = 0; counter <= 10; counter++)
            {
               Thread.Sleep(500);
               Console.WriteLine(counter);
            }

            Console.WriteLine("Child Thread Completed");
         }

         catch (ThreadAbortException e)
         {
            Console.WriteLine("Thread Abort Exception");
         }
         finally
         {
            Console.WriteLine("Couldn't catch the Thread Exception");
         }
      }

      static void Main(string[] args)
      {
         ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
         Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
         Thread childThread = new Thread(childref);
         childThread.Start();

         // 將主線程停止一段時間
         Thread.Sleep(2000);

         // 中止子線程
         Console.WriteLine("In Main: Aborting the Child thread");

         childThread.Abort();
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

編譯執(zhí)行上述代碼，得到如下結果：

In Main: Creating the Child thread
Child thread starts
0
1
2
In Main: Aborting the Child thread
Thread Abort Exception
Couldn't catch the Thread Exception